ÍNDICE 1. 2. 3. 4. 5. - - 6. a)
INTRODUCCION OBJETIVOS NATURALEZA DE LA LUZ Y LA VISION FACTORES DE LA INFLUENCIA DE LA LUZ FUENTES LUMINOSAS: CONCENTRADA EXTENDIDA TIPOS DE ILUMINACION ILUMINACION NATURAL - FACTORES DE DISEÑO PARA ILUMINACION NATURAL b) ILUMINACION ARTIFICIAL 7. METODOS PARA EL CALCULO DE UNA CORRECTA ILUMINACION 8. LA ILUMINACION EN LAS FORMAS Y EN LA ORGANIZACIÓN DEL ESPACIO 9. LA ILUMINACION COMO ELEMENTO ARQUITECTONICO 10. CONCLUSIONES 11. BIBLIOGRAFIA
INTRODUCCIÓN Hoy día, al momento de diseñar espacios habitables, espacios de oficinas, se cometen muchas fallas en el tema de la iluminación; por ejemplo, se colocan las ventanas al azar o siguiendo más a una composición estética que a una necesidad real, de lo que resulta una iluminación, a veces deficiente y poco uniforme, y en otras, excesiva y deslumbrante. Los centros laborales y lugares en que vivimos o nos encontramos, son algo más que un mero lugar de trabajo u ocio. Sus necesidades deben ser puntos de máxima atención para el diseñador. Por lo tanto se exige que las soluciones tomadas en una instalación de iluminación sean parte de un conjunto de soluciones que generen ambientes agradables, ergonómicamente correctos y energéticamente racionales. Es indispensable conocer y analizar desde lo más básico estos espacios para poder dar cumplimento a las necesidades lumínicas y con ello lograr el que las personas tengan mejores condiciones de trabajo. Para que la actividad laboral pueda desarrollarse de manera eficaz es indispensable que la luz y la visión formen parte de un complemento ya que el 50% de la información sensorial que percibimos. Existen variables y parámetros a considera en un sistema de iluminación relativa al individuo; una de ellas es la función visual. Al hablar de la función visual, tendremos que hablar del ojo humano, el cual es el órgano del cuerpo humano a través del cual se experimentan las sensaciones de luz y color, transforman energía luminosa en energía eléctrica que se trasmite al cerebro.
OBJETIVOS
La iluminación de los locales debe orientarse, básicamente, a conseguir un “nivel de iluminación conveniente” para lograr los objetivos siguientes:
Reducir al mínimo el esfuerzo visual. Disminuir el riesgo de accidentes. Conseguir un efecto estético.
NATURALEZA DE LA LUZ Y LA VISIÒN
LA LUZ
Se llama luz a la parte de la radiación electromagnética que puede ser percibida por el ojo humano. En física, el término luz se usa en un sentido más amplio e incluye todo el campo de la radiación conocido como espectro electromagnético, mientras que la expresión luz visible señala específicamente la radiación en el espectro visible. La óptica es la parte de la física que estudia la luz y los fenómenos relacionados con ella, y su estudio comienza cuando el hombre intenta explicarse el fenómeno de la visión. Diferentes teorías se han ido desarrollando para interpretar la naturaleza de la luz hasta llegar al conocimiento actual. Las primeras aportaciones conocidas son las de Lepucio (450 a.C.) que consideraban que los cuerpos eran focos que desprendían imágenes, algo así como halos oscuros, que eran captados por los ojos y de éstos pasaban al alma, que los interpretaba. TEORÍA ONDULATORIA Esta teoría, desarrollada por Christiaan Huygens, considera que la luz es una onda electromagnética, consistente en un campo eléctrico que varía en el tiempo generando a su vez un campo magnético y viceversa, ya que los campos eléctricos variables generan campos magnéticos y los campos magnéticos variables generan campos eléctricos. De esta forma, la onda se auto propaga indefinidamente a través del espacio, con campos magnéticos y eléctricos generándose continuamente. Estas ondas electromagnéticas son sinusoidales, con los campos eléctrico y magnético perpendiculares entre sí y respecto a la dirección de propagación. La luz en la única forma de energía que podemos ver, es parecida al calor y hasta la fecha, nadie sabe bien de qué está hecha. Isaac Newton pensó que estaba formada de partículas a las que llamó “corpúsculos” y el científico holandés, Christian Huygens creía que estaba hecha de ondas que viajaban en el espacio. Los científicos de ahora dicen que puede ser una combinación de las dos. A las partículas de luz les pusieron el nombre de “fotones”.
En 1873, James Clerk Maxwell descubrió que la luz está hecha de ondas vibratorias de campos magnéticos y eléctricos, o sea que es una forma de radiación. La luz viene del Sol y se propaga en el espacio, viaja muy rápido, más o menos a 300 mil kilómetros por segundo. O sea que la luz del Sol tarda alrededor de 8 minutos en llegar a la Tierra. ¡Nada en este mundo hasta ahora, viaja más rápido que la luz! La luz, tiene algunas características, se puede “doblar” cuando choca contra una superficie como la del espejo y al hacerlo refleja la imagen. A este fenómeno se le llama reflexión de la luz. También se “dobla” al viajar de una superficie transparente a otra, como sucede cuando
se mete la mano en un recipiente con agua y se ve como si estuviera quebrada, a esto se le llama refracción de la luz. Si no hay luz no vemos, no porque no haya nada que ver, sino porque no hay un reflejo que proyecte las imágenes para que lleguen al ojo. Este rayo o reflejo de luz pasa por la córnea y entra por la pupila, que es el orificio negro que tenemos al centro del ojo. La pupila se dilata o sea que se hace grande, o se contrae, se hace chiquita, en función de la intensidad de la luz que le llegue. Cuando el lugar está oscuro, la pupila se dilata, para dejar pasar mayor cantidad de luz. Si en el lugar hay mucha luz, la pupila se hace chiquita. Una característica de los seres humanos, es que nuestros ojos pueden percibir todos los colores existentes. Esto es importantes por muchas razones: alegran lo que vemos, permiten que identifiquemos diferentes cosas y así podamos definir también nuestros gustos y nos anuncian cuando algo es peligroso, por ejemplo el color de algunos insectos o plantas, el cambio de color en nuestra piel ante una enfermedad, los letreros de seguridad o los focos de un semáforo. Los colores se producen porque los objetos absorben determinadas longitudes de onda de la luz y reflejan otras hacia fuera. Si toda la luz es absorbida, vemos el negro porque el objeto ya no refleja luz, si el objeto refleja toda la luz, entonces vemos el blanco. Los conos de la retina reconocen diferentes longitudes de onda de la luz que entra al ojo y según sea, son los colores que vemos. Las ondas de luz más cortas que podemos ver son las azules, las de onda media son verdes y las de onda larga son rojas. Los colores primarios son por tanto el azul, el verde y el rojo, y la combinación de ellos nos permiten ver miles de tonos distintos que son registrados en el cerebro de forma individual, es decir cada persona percibe los colores de diferente manera, pero más o menos todos son iguales.
Cuando una persona confunde los colores sobre todo el rojo y el verde, es porque tiene una deficiencia en sus ojos que se llama daltonismo.
LA VISIÒN
Se llama visión a la capacidad de interpretar nuestro entorno gracias a los rayos de luz que alcanzan el ojo. También se entiende por visión toda acción de ver. La visión o sentido de la vista es una de las principales capacidades sensoriales del hombre y de muchos animales. Existen diferentes tipos de métodos para el examen de la visión.
FUENTES LUMINICAS En la arquitectura actual existe un uso exagerado de sistemas artificiales y la conceptualización de una arquitectura de geometría vítrea, con paradójicos muros cortina que, en lugar de comunicar con el exterior, crean barreras no practicables. Se llega así hasta el punto en que el ambiente interior, teóricamente controlado, resulta frecuentemente más inhabitable que el exterior. Arquitectura entonces que funciona "peor que el clima". Iluminar naturalmente un edificio es algo más que la solución a un problema de consumo energético o incluso que un recurso estético de fácil incorporación a la arquitectura. La luz natural en la arquitectura debe ser un componente más de una filosofía que refleja una actitud más respetuosa y sensible del ser humano frente al medio ambiente en donde vive. La fuente lumínica por excelencia es ciertamente el sol, pero la luz que llega a nosotros desde el sol puede, en algunos casos, estar parcialmente difundida por causa de la atmosfera de las condiciones atmosféricas propias de la localidad en que nos encontramos, y que determinaran, en la práctica, como llega la luz al lugar de nuestro estudio. A su vez se establece que de estos dos tipos de fuentes lumínicas unas son de origen natural, las otras, creado por el hombre, es decir artificiales.
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Las fuentes lumínicas naturales son: El sol de tipo concentrada La bóveda celeste de tipo extendida Las fuentes lumínicas artificiales son: La bujía, como tipo concentrada La fluorescencia o de gases, como de tipo extendida.
FUENTES DE LUZ NATURAL
Luz solar directa: Es la porción que incide en un lugar específico directamente desde el sol. Esta se caracteriza por:
Su continuo cambio de dirección. Su probabilidad de ocurrencia. La iluminancia que produce en una superficie horizontal no obstruida. Su temperatura de color.
La luz natural indirecta: es la que llega en un espacio determinado por reflexión generalmente en muros, pisos o cielorrasos. En los climas soleados, la luz natural indirecta constituye un verdadero aporte a los sistemas de iluminación natural mediante uso de superficies reflectoras que dirigen la luz solar directa por ejemplo al cielorraso aumentado la cantidad de luz natural disponible y mejorando su distribución. La luz natural difusa: es aquella que tiene aproximadamente la misma intensidad en diferentes direcciones (la luz proveniente de la bóveda celeste sin considerar el sol. Ésta incide sobre los objetos desde múltiples direcciones, proporcionando una oscuridad más heterogénea y haciendo que las sombras sean menos nítidas cuanto más lejos esté un objeto de la superficie que oscurece. La luz puntual se origina en un punto más o menos reducido respecto al objeto que ilumina, pudiéndose hablar de una direccionalidad más o menos similar entre los rayos que emite, haciendo que las sombras que un objeto proyecta se hagan más grandes cuanto más cerca se sitúe este de la fuente de luz y más lejos de la pantalla que recibe la sombra.
UNIDADES DE MEDIDA EN ILUMINACION
FLUJO LUMINOSO: La cantidad de luz Se mide en lúmenes. Un lúmen es el flujo de luz emitido por una unidad de intensidad lumínica (candela).
INTENSIDAD DE FUENTE LUMINICA: La intensidad lumínica se mide mediante unidades de Candela (unidad básica acordada en el sistema internacional).
ILUMINACION: Cantidad de luz que incide por segundo pobre una unidad de superficie. Se expresa en lux, osea lúmenes por metro cuadrado.
LUMINANCIA: Brillo o densidad luminosa: fuentes de luz que no son puntos luminosos.
ILUMINACIÓN NATURAL Iluminación natural es la práctica de colocar las ventanas u otras aberturas y superficies reflectantes a fin de que durante el día la luz natural ofrezca una eficaz iluminación interior. Se presta especial atención a la iluminación natural en el diseño de un edificio, cuando el objetivo es maximizar el confort visual y para reducir el uso de energía eléctrica. El ahorro de energía puede lograrse, ya sea a partir de la reducción del uso de la iluminación artificial, a partir de energía solar pasiva o de calefacción o refrigeración. Durante el siglo XX los arquitectos encontraron que se estaba haciendo un uso inadecuado y reformularon el concepto, generando una línea de investigación que se volcó en bibliografía específica. En el presente siglo con cuestiones tales como el calentamiento global y la necesidad de reducir drásticamente la demanda el tema tiene una gran vigencia. No hay luz directa del sol sobre la pared lateral polar de un edificio desde el equinoccio de otoño al equinoccio de primavera en las partes del mundo al norte del Trópico de Cáncer y en partes del mundo al sur del Trópico de Capricornio. Tradicionalmente, en estos sitios con cielos mayormente nublados, las casas fueron diseñadas con un mínimo de ventanas en el lado polar, pero más grandes en el lado ecuatorial. El lado soleado de las ventanas, al menos, reciben la luz directa del sol en cualquier día soleado del año. Por lo que son eficaces en las áreas de iluminación natural de la casa junto a las ventanas. Aun así, durante mediados del invierno, la incidencia de luz es muy direccional y arroja sombras. Esto puede ser parcialmente mejorado a través de la luz y la difusión a través de un poco de reflexión de las superficies internas. La tecnología aplicada a la luz natural permite optimizar el aprovechamiento de este recurso natural allí donde, por medios y técnicas arquitectónicas tradicionales, no es
posible. Una estancia donde no entra la luz natural dados los escasos o pequeños huecos de fachada así como un espacio soterrado en el interior del edificio están condenados a utilizar la luz artificial para el confort lumínico adecuado. La utilización de la luz natural ha sido siempre un factor clave en el diseño arquitectónico. Hasta hace poco todo dependía de una óptima orientación del inmueble, los patios de luces, los huecos en la fachada y las superficies acristaladas. El aumento de las tarifas eléctricas y la necesidad de reducir el consumo eléctrico por cuestiones medioambientales han hecho insuficientes estos sistemas tradicionales de aprovechamiento de la luz natural. Espacio Solar es la ingeniería líder en su especialidad: el diseño, fabricación e instalación propios de sistemas de aprovechamiento de la luz natural.
FACTORES DE DISEÑO DE ILUMINACION NATURAL: Principalmente, la fuente lumínica con la cual se trabaja es el sol y la bóveda celeste; sin embargo, la luz proporcionada no es continua ni regular, por esa razón se trabaja con las características más comunes de un determinado lugar: 1. Variación en la cantidad y dirección de la luz natural incidente. 2. Brillantez y distribución de éste del cielo claro, nublado parcialmente y totalmente cubierto. 3. Variación en la intensidad y dirección lumínica solar. 4. Efectos del terreno local, del paisaje y de los edificios y/u obstáculos vecinos, en la luz proporcionada.
ILUMINACIÓN INTERIOR DE UN AMBIENTE Para la iluminación de un ambiente se toma encuentra el tipo de trabajo a realizar en dicho espacio pues no se dependerá del sol como fuente única lumínica, pero si como la más importante. Principalmente se tomará en cuenta: Diseño de ventanas (forma, tamaño, ubicación, etc.) Diseño de controles (persianas, cortinas, aleros, etc.) Diseño del interior (moblaje, indumentaria, etc.) Para estos diseños existe una seria de métodos para calcular el grado de iluminación, nombramos algunos para tener en conocimiento la existencia de su uso. Los métodos son:
• METODO DE LIEBNITZ o de los círculos máximos, cuyo resultado es valido para
lucernarios de gran longitud y cuyo rendimiento está directamente relacionado con la inclinación del vano y de estado de limpieza. • METODO DE DIAGRAMA o graficas de Waldram, transportar a un dibujo que representa
a media bóveda celeste los ángulos obtenidos en el punto considerado por los elementos de la ventana. • METODO DE HOPKINSON, uso de tablas adicionales para obtener los comp onentes de
la luz diurna y con los casos de aplicación más comunes de ventanas (ocho en total). • METODO DE HIGBIE, una ventana con el brillo uniforme de B bujías por metro
cuadrado da en un punto P una iluminación obtenida mediante la aplicación de una formula. • METODO DEL PROTACTOR O TRANSPORTADOR, consiste en dos series de
transportadores, una para cielo de luminancia uniforme y la otra para una distribución de luminancia celeste. • METODO DE ONDRACEK
• METODO DE ABACOS DE GOUFFE
VENTAJAS DEL USO DE LA LUZ NATURAL EN UN AMBIENTE: La luz natural puede ser aprovechada para iluminación de interiores con los siguientes beneficios. El aprovechamiento de la luz natural permite ahorros en el consumo eléctrico de hasta un 40% y hay que pensar que es uno de los recursos naturales más abundantes en nuestro planeta.
Luz natural porque es "calidad de vida": La luz es un elemento fundamental en la vida de un ser humano. La luz natural aporta a nuestra vida cotidiana muchos beneficios: menor esfuerzo en la lectura, mayor concentración en el trabajo, es un antidepresivo, disminuye la tensión ocular, aporta sensación de bienestar, aumenta de la productividad, reduce la irritabilidad, permite la vida de plantas en el interior, etc.
INFLUENCIA DE LAS ABERTURAS Para una buena iluminación es necesario hacer un estudio previo de las condiciones generales de un determinado lugar y de acuerdo a estos resultados, dotar de las aberturas al proyecto que se de éste realizando. Es necesario tener en cuenta las siguientes características con la cual contaran las aberturas: Tamaño Forma Armazón Tipo de vidrio en caso de ser utilizado Para lograr una buena iluminación dentro un ambiente, también es necesario conocer el tipo de material, por ello se debe tomar en cuenta las características de fabricación. En muchos casos por ejemplo, se usa el ladrillo-vidrio o concreto transparente. Ejemplo de posibles uso del concreto traslucido. En cuanto a las ventanas utilizadas para el mejor aprovechamiento de la luz natural: -
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Maximizar la transmisión de la luz por unidad de área vidriada (marcos y hojas de ventanas esbeltas). Controlar la penetración de luz solar directa sobre el plano de trabajo. Controlar el contraste de claridad dentro de un campo visual de los ocupantes especialmente entre las ventanas y las superficies circundantes al sol. Minimizar el efecto de reducción del ingreso de radiación debido al ángulo de incidencia de la luz, esto significa que aventamientos ubicados en la parte superior de los muros produce más iluminancia, en una ventana baja de la misma área. Promover sombras sobre las áreas para evitar sobrecalentamiento.
CONCLUSIONES
Para el aprovechamiento de la luz natural en edificaciones es necesario comprender los principios del ambiente lumínico para tenerlo en cuenta desde un
principio del diseño, esta comprensión comienza con el conocimiento adecuado del sol y sus radiaciones luminosas.
Para una iluminación cómoda se recomienda: Optimizar la orientación de las plantas de los edificios para permitir, dentro de las posibilidades de los terrenos, el acceso de la luz natural a la mayoría de los locales, con distintas formas y orientaciones.
BIBLIOGRAFÌA -
MIRANDA, E. Libro: Manual de óptica E. NEUFERT Libro: El arte de proyectar en la Arquitectura HENRY BIBER Libro: Análisis arquitectónico.
